什么是振荡器？
振荡器是一种机械或电子结构，会根据少量变量产生振荡。我们都有需要振荡器的设备， 家里都有的传统时钟（如壁钟或手表），各种类型的金属探测器，涉及微控制器和微处理器的计算机都使用振荡器，特别是产生周期性信号的电子振荡器。
RC振荡器和相位：
当我们讨论RC振荡器，也称为相移振荡器时，我们需要对什么是相位有一个公正的了解 。看到这张图片：-
如果我们看到上面这样的正弦波，我们将清楚地看到信号的起始点是相位为0度，然后，信号的每个峰值点从正到零，然后又是负点，那么0分别表示为90相位的180度，180度，270度和360度。
相位是360度参考中正弦波的整个周期。
现在，无需进一步延迟，让我们看看 什么是相移？
如果我们将正弦波的起始点移动到0度以外的位置，则相位会移动。我们将在下一张图片中了解相移。
在此图像中，呈现了两个交流正弦信号波，第一个绿色正弦波的相位为360度，但是红色是第一个正弦波的副本，红色的 信号与绿色信号的相位相差90度。
使用RC振荡器，我们可以移动正弦信号的相位。
使用RC振荡器电路的相移：
RC代表 电阻器和电容器。我们仅使用一个电阻和一个电容器即可简单地形成一个相移电阻器-电容器网络。
从高通滤波器教程中可以看出，此处采用相同的电路。甲 典型RC移相振荡器 可以是通过与并联的电阻器沿着串联的电容器的农产品。
这是一个 单极相移网络；该电路与无源高通滤波器相同。从理论上讲，如果 我们在此RC网络上施加同相信号，则输出相位将精确地偏移90度。但是，如果我们实际尝试并检查相移，则可以实现60度到小于90度的相移。这取决于频率以及在实际中会产生不利影响的组件公差。众所周知，没有什么是完美的，应该与所谓的实际或期望值与实际存在一些差异。温度和其他外部相关性给实现精确的90度相移带来了困难，通常为45度，取决于频率通常为60度，在许多情况下达到90度是非常困难的工作。
如高通教程中所讨论的，我们将构造相同的电路，并研究相同电路的相移。
下图显示了该高通滤波器的电路及其元件值：-
这是我们在先前的被动式高通滤波器教程中使用的示例。它将产生4.9 KHz的带宽。如果检查转折频率，我们将确定振荡器输出处的相位角。
现在我们可以看到相移从90度开始，这是RC振荡器网络的最大相移，但是在转折频率点，相移为45度。
现在考虑相移为90度这一事实，或者如果我们选择振荡器电路的结构，例如产生90度相移的特殊方式，则由于差的频率稳定因数，该电路将在边界范围内失去免疫力。正如我们可以想象的那样，在从10Hz或更低到100Hz的曲线刚开始的90度点处几乎是平坦的。这意味着，如果振荡器的频率由于组件容差，温度以及其他不可避免的情况而略有变化，则相移将不会改变。那不是一个好选择。因此，我们认为 60度或45度是单极RC网络振荡器可接受的相移。频率稳定性将提高。
级联多个RC滤波器：
级联三个RC滤波器：
考虑到我们不能仅实现60度而不是90度的移相这一事实，我们可以级联三个RC滤波器（如果通过RC振荡器的相移为60度）或串联四个滤波器（如果相移为每个RC振荡器分别为45度和180度。
在此图像中， 三个RC振荡器级联，每次添加60度相移 ，最后在第三级之后，我们将获得180度相移。
我们将在仿真软件中构建该电路，并查看该电路的输入和输出波形。
在观看视频之前，让我们先看一下电路的图像，然后再看一下示波器的连接。
在上图中，我们使用了100pF电容器和330k电阻值。示波器连接在输入VSIN（A /黄色通道），第一极输出（B /蓝色通道），第二 极输出
（C /红色通道）和第三极（D /绿色通道）之间。
我们将在视频中看到 仿真， 并看到第一极60度，第二极120度和第三极180度的相位变化。信号的幅度也将逐步减小。
1个第一 极振幅>第二极振幅>第三极振幅。我们越趋向最后极点，信号幅度的减小就减小。
现在我们将观看模拟视频：
清楚地显示出，每个极点都在积极改变相移，并且在最终输出时，它被偏移了180度。
级联四个RC滤波器：
在下一个图像中，四个RC相移振荡器各自使用 45度相移，它们在RC网络的末端产生180度相移。
带晶体管的RC相移振荡器：
这都是RC振荡器中的无源元件或组件。我们得到180度的相移。 如果要进行360度相移，则需要一个有源组件， 它会产生额外的180度相移。这是通过晶体管或放大器来完成的，并且需要额外的电源电压。
在此图像中， NPN晶体管 用于产生180度的相移， 而C1R1 C2R2 C3R3将产生60度的相位延迟。因此，将这三个60 + 60 + 60 = 180 度相移累加起来， 另一方面，通过晶体管总360度相移又增加了180度。 我们将在C5电解电容器上获得360度的相移。如果要更改这种频率的一种方法，可以更改电容器的值，或者通过消除单个固定电容器来分别在这三个极上使用可变的预设电容器。
一个 反馈连接 是由以获取能量回使用三对极RC网络的放大器。稳定正振荡并产生正弦电压是必要的。由于
反馈连接或配置， RC振荡器为反馈型振荡器。
1921年，德国物理学家海因里希·格奥尔格·巴克豪森（Heinrich Georg Barkhausen）提出了“巴克豪森准则”，用于确定整个反馈回路中相移之间的关系。根据准则，只有在反馈环路周围的相移等于或为360度的倍数且环路增益等于1时，电路才会振荡。如果相移在所需频率下是准确的，并且反馈回路产生360度振荡，则输出将为正弦波。RC滤波器用于实现此目的。
RC振荡器的频率：
我们可以使用以下公式轻松确定振荡频率：-
其中，
R =电阻（欧姆）
C =电容
N =将使用RC网络的数量
此公式用于与高通滤波器相关的设计，我们也可以使用低通滤波器，并且相移将为负。在这种情况下，上式不适用于计算振荡器的频率，因此可以使用其他公式。
其中，
R =电阻（欧姆）
C =电容
N =将使用RC网络的数量
带运算放大器的RC相移振荡器：
由于我们可以使用晶体管（即BJT）构造RC相移振荡器，所以晶体管也存在 其他限制 。
- 对于低频稳定。
- 仅使用一个BJT，输出波的幅度并不完美，需要额外的电路来稳定波形的幅度。
- 频率精度不是完美的，并且不能不受噪声干扰。
- 不利的加载效果。由于级联的形成，第二极的输入阻抗会改变第一极滤波器的电阻器电阻特性。滤波器级联越多，情况就越恶化，因为它将影响计算出的相移振荡器频率的精度。
由于跨电阻器和电容器的衰减，在每个阶段中的损耗增加，总损耗为1/29约为总损耗个 输入信号的。
截至1/29电路衰减日 ，我们需要恢复的损失。
现在是时候用运放更换BJT的时候了 。如果我们使用运算放大器代替BJT，我们还可以弥补这四个缺点并在控件上获得更大的扩展空间。由于高输入阻抗，负载效应也得到了有效控制，因为运算放大器的输入阻抗会提升整体负载效应。
现在，无需进一步修改， 我们 就可以使用运算放大器来更改BJT，并查看使用运算放大器的RC振荡器的电路或原理图。
如我们所见，Just BJT替换为反向运算放大器。反馈环路跨接在第一极点RC振荡器两端，并馈送到运算放大器的反相输入引脚。由于这种反向反馈连接， 运算放大器将产生180度的相移。三个RC级将提供额外的180度相移。 我们将在 名为OSC out的运算放大器第一个引脚上获得所需的360度移相波输出。 R4用于运算放大器的增益补偿。我们可以调整电路以获得高频振荡输出，但要取决于运算放大器的频率范围带宽。
此外，为获得所期望的结果，我们需要计算增益电阻R4，以实现 29个 横跨运算放大器倍振幅，因为我们需要与1/29的损失，以补偿第 跨RC阶段。
让我们看一下，我们将制作一个具有真实组件值的电路，并查看RC相移振荡器的模拟输出。
我们将使用10k欧姆的电阻器和500pF的电容器，确定振荡频率。我们还将计算增益电阻的值。
N = 3，因为将使用3个阶段。
R = 10000，当电容值为500pF时将10k欧姆转换为欧姆
C = 500 x 10 -12
输出为12995Hz或相对接近的值为13 KHz。
作为运算放大器的增益需要29次 倍的增益电阻器的值用这个公式计算： -
增益= R f / R 29 = R f / 10k R f = 290k
这就是 使用RC组件和运算放大器构造相移振荡器的方式。
RC相移振荡器的应用 包括使用音频变压器且需要差分音频信号但不提供反相信号的放大器，或者如果任何应用需要交流信号源，则使用RC滤波器。另外，信号发生器或函数发生器使用RC相移振荡器。